CH716185A1 - Current and voltage measurement unit. - Google Patents

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CH716185A1
CH716185A1 CH00089/19A CH892019A CH716185A1 CH 716185 A1 CH716185 A1 CH 716185A1 CH 00089/19 A CH00089/19 A CH 00089/19A CH 892019 A CH892019 A CH 892019A CH 716185 A1 CH716185 A1 CH 716185A1
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Sargsyan Harutyun
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Abstract

Eine Messungseinheit (100) ist zur gleichzeitigen Messung von zwei Stromwerten und zwei Spannungswerten einer Leistungsleitung mit drei Hochspannungsleitern vorgesehen, wobei die Messungseinheit (100) drei zweipolige elektrische Verbindungen umfasst, wobei jede Verbindung so konfiguriert ist, dass sie zwischen zwei getrennten Enden eines Hochspannungsleiters verbunden werden kann; einen ersten Stromsensor und einen zweiten Stromsensor, die so konfiguriert und angeordnet sind, dass sie einen Strom durch die erste Verbindung (210) und durch die dritte Verbindung (230) messen; und einen ersten Spannungssensor und einen zweiten Spannungssensor (720), die so konfiguriert und angeordnet sind, dass sie eine Spannung zwischen der ersten Verbindung (210) und der zweiten Verbindung (220) und zwischen der zweiten Verbindung (220) und der dritten Verbindung (230) messen; die Messung der beiden Stromwerte und der beiden Spannungswerte bei einem schwebenden Potential. Diese Messungseinheit (100) kann direkt auf allen drei Phasen zum Beispiel einer Unterstation mit eigener interner Leistungsquelle und ohne Masseverbindung installiert werden. Die eigentlichen Messungen werden zwischen den Phasen durchgeführt. Der Strom kann mit einem Hallsensor oder Shunt gemessen werden. Die Spannung kann unter Verwendung eines Spannungsteilers gemessen werden. Aufgrund der hohen Genauigkeit kann das Gerät sowohl kommerzielle Energiemessung als auch Messungen/Überwachung elektrischer Parameter für technische Zwecke (z. B. Leistungsqualität, Spannungs- oder Stromschwankungen) durchführen. Solche Merkmale sind wichtig für Energiesysteme mit hoher Durchdringung mit variablen erneuerbaren Energiequellen wie Photovoltaik oder Wind.A measurement unit (100) is provided for the simultaneous measurement of two current values and two voltage values of a power line with three high-voltage conductors, the measurement unit (100) comprising three two-pole electrical connections, each connection being configured to be connected between two separate ends of a high-voltage conductor can be; a first current sensor and a second current sensor configured and arranged to measure a current through the first connection (210) and through the third connection (230); and a first tension sensor and a second tension sensor (720) configured and arranged to measure a tension between the first connection (210) and the second connection (220) and between the second connection (220) and the third connection ( 230) measure; the measurement of the two current values and the two voltage values with a floating potential. This measuring unit (100) can be installed directly on all three phases, for example a substation with its own internal power source and without a ground connection. The actual measurements are carried out between the phases. The current can be measured with a hall sensor or shunt. The voltage can be measured using a voltage divider. Due to its high accuracy, the device can perform both commercial energy measurements and measurements / monitoring of electrical parameters for technical purposes (e.g. power quality, voltage or current fluctuations). Such characteristics are important for energy systems with high penetration of variable renewable energy sources such as photovoltaics or wind.

Description

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Strom- und Spannungsmessungseinheit zur Messung von Strom- und Spannungswerten einer dreiphasigen Hochspannungsleitung ohne Neutral- oder Masseleitungsverbindung. The present invention relates to a current and voltage measuring unit for measuring current and voltage values of a three-phase high-voltage line without a neutral or ground line connection.

[0002] Es besteht ein wachsender Bedarf an intelligenten Zählern (Messungseinheiten), um lebenswichtige Energieinformationen von Leistungsübertragungs- und -verteilungssystemen genau und zuverlässig zu erfassen, zu verarbeiten und zu übertragen. Die Leistungserzeugung wird mit der zunehmenden Verfügbarkeit erneuerbarer Energien immer vielfältiger - das traditionelle Modell einiger weniger Großhersteller und einer Vielzahl von Verbrauchern verlagert sich rasch auf ein Netzwerk von MikroGeneratoren. Diese Mikrogeneratoren müssen registriert und in das System integriert werden - intelligente Zähler können bei der Berechnung der zugeführten Energie, der Sicherstellung einer korrekten Kompensation und dem Aufspüren von Problemquellen wie Fehlern, Kurzschlüssen, Leistungsspitzen, unsymmetrischen Lasten und einem Abfall der Leistungsqualität helfen. Intelligente Stromzähler sind oft schwierig zu installieren, oft wegen der Klemmen, die zur Messung des Stroms um die Leiter geklemmt werden müssen - es müssen mehrere verschiedene Durchmesser vorgesehen werden, um das Risiko zu verringern, dass der Durchmesser ungeeignet ist. Alternative Lösungen für die Durchführung von Zählungen erfordern einen Satz zusätzlicher Ausrüstung einschließlich Strom- und Spannungswandlern, die vor intelligenten Zählern installiert werden müssen, um technologische Beschränkungen abzuschwächen. Die sehr große Anzahl von Verteilungssystemen, insbesondere im Mittel- und Hochspannungsbereich von 6/10 kV bis 50 kV, bedeutet, dass die Kosten der Messsysteme ein großes Hindernis für die Einführung dieser nützlichen Technologie darstellen. There is a growing need for intelligent meters (measuring units) in order to accurately and reliably acquire, process and transmit vital energy information from power transmission and distribution systems. With the increasing availability of renewable energies, power generation is becoming increasingly diverse - the traditional model of a few large manufacturers and a large number of consumers is rapidly shifting to a network of micro-generators. These micro-generators must be registered and integrated into the system - intelligent meters can help calculate the energy supplied, ensure correct compensation and detect problem sources such as errors, short circuits, power peaks, unbalanced loads and a drop in power quality. Smart electricity meters are often difficult to install, often because of the clamps that must be clamped around the conductors to measure the current - several different diameters must be provided to reduce the risk of the diameter being improper. Alternative solutions for performing counts require a set of additional equipment, including current and voltage converters, which must be installed in front of smart meters in order to mitigate technological constraints. The very large number of distribution systems, particularly in the medium and high voltage range from 6/10 kV to 50 kV, means that the cost of the measurement systems is a major obstacle to the introduction of this useful technology.

[0003] Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer neuartigen Strom- und Spannungsmessungseinheit, die die vorstehend beschriebenen Nachteile überwindet. The present invention is to provide a novel current and voltage measurement unit that overcomes the disadvantages described above.

[0004] Eine Messungseinheit ist zur gleichzeitigen Messung von zwei Stromwerten und zwei Spannungswerten einer Leistungsleitung vorgesehen, wobei die Leistungsleitung einen ersten, zweiten und dritten Hochspannungsleiter einschließt, die so konfiguriert sind, dass sie eine dreiphasige Leistung bereitstellen, wobei die Messungseinheit eine erste, zweite und dritte zweipolige elektrische Verbindung umfasst, wobei jede Verbindung so konfiguriert ist, dass sie zwischen zwei getrennten Enden des ersten, zweiten und dritten Hochspannungsleiters angeschlossen werden kann, wobei die beiden Pole jeder elektrischen Verbindung elektrisch miteinander verbunden sind; einen ersten und zweiten Stromsensor, die so konfiguriert und angeordnet sind, dass sie einen Strom durch die erste Verbindung und durch die dritte Verbindung messen, wobei der Stromsensor ein Shuntsensor zur Strommessung in einem Bereich von 0 A bis 200 A oder ein Hallsensor zur Strommessung in einem Bereich von 0 A bis 1000 A ist; und einen ersten und zweiten Spannungssensor, die konfiguriert und angeordnet sind, um eine Spannung in einem Bereich von 0 bis 50 kV zwischen der ersten und zweiten Verbindung und zwischen der zweiten und dritten Verbindung zu messen; wobei die Messungseinheit ferner konfiguriert und angeordnet ist, um jeden der beiden Stromwerte und jeden der beiden Spannungswerte bei einem schwebenden Potential zu messen. <tb><SEP>• Durch die Messung von Strom und Spannung auf einem schwebenden Potential ist keine Masseverbindung oder Massereferenz erforderlich. Dies ist vorteilhaft, da es die Installation vereinfachen und einen größeren Widerstand gegen Leistungsspitzen in der Leistungsleitung (zum Beispiel durch Blitzschlag) bieten kann. <tb><SEP>• Durch die gleichzeitige Messung von zwei Strom- und zwei Spannungswerten kann eine genaue und präzise Bewertung der Parameter der Leistungsleitung vorgenommen werden. Durch die Verbindung der Verbindungen zwischen den getrennten Enden des Hochspannungsleiters können Installationsprobleme aufgrund von Klemmen verringert werden. Die direkte Platzierung der Messungseinheit bedeutet, dass es keine praktische Begrenzung des Drahtdurchmessers der Hochspannungsleiter gibt. Die Messung sowohl von Mittel- als auch von Hochspannungsleitungen kann durch Installation der Messungseinheit in Unterstationen oder auf Leistungsleitungen durchgeführt werden. <tb><SEP>• Durch die Verwendung der optionalen Hallsensoren anstelle von Shunts für die Strommessung können größere Ströme gemessen werden, was die erfindungsgemäße Installation der Messungseinheit anstelle der herkömmlichen mehreren Geräte ermöglicht, die derzeit in Unterstationen für die Leistungs- und Energiemessung verwendet werden, die konventionell drei Abwärtsspannungswandler (einen pro Hochspannungsleiter), drei Stromwandler (einen pro Hochspannungsleiter) und ein Niederspannungsmesssystem umfasst. Dies kann die Installation vereinfachen, die Gesamtkosten senken und die Zuverlässigkeit aufgrund der geringeren Komplexität erhöhen.A measurement unit is provided for the simultaneous measurement of two current values and two voltage values of a power line, wherein the power line includes a first, second and third high voltage conductor which are configured to provide three-phase power, the measurement unit having a first, second and a third bipolar electrical connection, each connection configured to be connected between two separate ends of the first, second and third high voltage conductors, the two poles of each electrical connection being electrically connected together; a first and second current sensor configured and arranged to measure a current through the first connection and through the third connection, the current sensor being a shunt sensor for measuring current in a range from 0 A to 200 A or a Hall sensor for measuring current in is a range from 0 A to 1000 A; and first and second voltage sensors configured and arranged to measure a voltage in a range of 0 to 50 kV between the first and second connections and between the second and third connections; wherein the measurement unit is further configured and arranged to measure each of the two current values and each of the two voltage values at a floating potential. <tb> <SEP> • By measuring current and voltage on a floating potential, no ground connection or ground reference is required. This is advantageous as it can simplify installation and offer greater resistance to power peaks in the power line (e.g. from lightning strikes). <tb> <SEP> • By simultaneously measuring two current and two voltage values, an exact and precise evaluation of the power line parameters can be made. By joining the connections between the separated ends of the high voltage conductor, installation problems due to clamps can be reduced. The direct placement of the measurement unit means that there is no practical limit to the wire diameter of the high voltage conductors. The measurement of both medium and high voltage lines can be carried out by installing the measurement unit in substations or on power lines. <tb> <SEP> • By using the optional Hall sensors instead of shunts for current measurement, larger currents can be measured, which enables the inventive installation of the measuring unit instead of the conventional multiple devices currently used in substations for power and energy measurement , which conventionally includes three buck voltage converters (one per high voltage conductor), three current converters (one per high voltage conductor), and a low voltage metering system. This can simplify installation, reduce overall costs, and increase reliability due to the lower complexity.

[0005] In einer weiteren Ausführungsform ist eine Messungseinheit vorgesehen, die so konfiguriert und angeordnet ist, dass sie direkt (selbstversorgt) von der Hochspannungsleitung und/oder durch ein Magnetfeld und/oder durch eine interne Leistungsquelle gespeist wird. Installation und Betrieb werden vereinfacht, da keine externe Leistungsquelle erforderlich ist. Darüber hinaus kann in Zeiten, in denen der Energiefluss in der Leistungsleitung unterbrochen ist, die Überwachung trotzdem fortgesetzt werden, wenn eine Batterie oder wiederaufladbare Batterie bereitgestellt wird. In a further embodiment, a measurement unit is provided which is configured and arranged so that it is fed directly (self-powered) from the high-voltage line and / or by a magnetic field and / or by an internal power source. Installation and operation are simplified because no external power source is required. In addition, in times when the flow of energy in the power line is interrupted, the monitoring can still be continued if a battery or rechargeable battery is provided.

[0006] In einer noch weiteren Ausführungsform ist eine Messungseinheit vorgesehen, bei der der erste Spannungssensor, der zweite Spannungssensor, der erste Stromsensor und der zweite Stromsensor in einer Hochspannungsschaltung enthalten sind; und die Einheit umfasst ferner eine Niederspannungsschaltung, die mit der Hochspannungsschaltung gekoppelt ist, so dass die beiden Stromwerte von der Niederspannungsschaltkreis erfasst werden können und der Niederspannungsschaltkreis von der Hochspannungsschaltkreis gespeist wird. Durch die Aufteilung der Komponenten in solche, die mit einer Hochspannung und solche, die mit einer Niederspannung arbeiten, kann die elektrische Isolierung durch Abdeckung der Hochspannungskomponenten optimiert werden. Darüber hinaus wird mehr Flexibilität geboten, da beide Module erweitert, repariert und/oder ersetzt werden können. In yet another embodiment, a measurement unit is provided in which the first voltage sensor, the second voltage sensor, the first current sensor and the second current sensor are included in a high voltage circuit; and the unit further comprises a low-voltage circuit which is coupled to the high-voltage circuit, so that the two current values can be detected by the low-voltage circuit and the low-voltage circuit is fed by the high-voltage circuit. By dividing the components into those that work with a high voltage and those that work with a low voltage, the electrical insulation can be optimized by covering the high-voltage components. It also offers more flexibility as both modules can be expanded, repaired and / or replaced.

[0007] In einer anderen Ausführungsform ist eine Messungseinheit vorgesehen, die ferner eine Datenkommunikationsschnittstelle für die Funk- und/oder galvanisch getrennte Kommunikation mit einer Basisstation umfasst. Eine Datenkommunikationsschnittstelle ermöglicht eine einfachere Integration in bestehende Netzwerke (Ethernet, 2G-/3G-Mobilfunkmodem, RS-485 usw.), um die Datensammlung zu vereinfachen. Die Daten können dann zur Überwachung und Nachbearbeitung verwendet werden. Die Datenkommunikationsschnittstelle kann auch für eine vollständige Zwei-Wege-Kommunikation konfiguriert werden, so dass der Benutzer die Messungseinheit ferngesteuert konfigurieren kann. In another embodiment, a measurement unit is provided which also includes a data communication interface for radio and / or galvanically isolated communication with a base station. A data communication interface enables easier integration into existing networks (Ethernet, 2G / 3G cellular modem, RS-485, etc.) to simplify data collection. The data can then be used for monitoring and post-processing. The data communication interface can also be configured for full two-way communication so that the user can configure the measurement unit remotely.

[0008] In noch einer anderen Ausführungsform ist eine Messungseinheit vorgesehen, die ferner einen dritten Stromsensor umfasst, der so konfiguriert und angeordnet ist, dass er einen Strom durch die zweite Verbindung misst, wobei der dritte Stromsensor ein Shuntsensor zur Strommessung in einem Bereich von 0 A bis 200 A oder ein Hallsensor zur Strommessung in einem Bereich von 0 A bis 1000 A ist. Damit wird ein dritter Strömwert bereitgestellt, der gleichzeitig mit den beiden anderen Stromwerten und den beiden Spannungswerten gemessen werden kann. Dies stellt zusätzliche Informationen über die vom zweiten Hochspannungsleiter übertragene Energie bereit. In yet another embodiment, a measurement unit is provided, which further comprises a third current sensor configured and arranged to measure a current through the second connection, the third current sensor being a shunt sensor for measuring current in a range of zero A to 200 A or a Hall sensor for current measurement in a range from 0 A to 1000 A. This provides a third current value which can be measured simultaneously with the two other current values and the two voltage values. This provides additional information about the energy transmitted by the second high-voltage conductor.

[0009] In einer noch anderen Ausführungsform ist eine Messungseinheit vorgesehen, die ferner so konfiguriert und angeordnet ist, dass sie Fehler und/oder einen Kurzschluss in mindestens einem Hochspannungsleiter erkennt und anzeigt. Durch die Bereitstellung eines Messungs-ICs und/oder eines digitalen Prozessors wird ein flexibles System bereitgestellt, das so konfiguriert werden kann, dass es eine verbesserte Überwachung und Fehlererkennung ermöglicht. Die Messungseinheit kann ferner konfiguriert und angeordnet werden, um Blindströme und/oder Blindleistung und/oder Oberschwingungen mindestens eines Hochspannungsleiters zu messen. In yet another embodiment, a measurement unit is provided, which is further configured and arranged to detect and display errors and / or a short circuit in at least one high-voltage conductor. By providing a measurement IC and / or a digital processor, a flexible system is provided which can be configured to enable improved monitoring and fault detection. The measurement unit can also be configured and arranged to measure reactive currents and / or reactive power and / or harmonics of at least one high-voltage conductor.

[0010] In einer weiteren Ausführungsform ist eine Messungseinheit vorgesehen, die ferner konfiguriert und angeordnet ist, um im Falle einer Fehleranzeige ein Unterbrechungssignal zu erzeugen, wobei das Unterbrechungssignal konfiguriert und angeordnet ist, um ein Sicherheitsrelais auszulösen, wobei das Sicherheitsrelais konfiguriert und angeordnet ist, um einen Fluss elektrischer Energie zu mindestens einem Hochspannungsleiter zu unterbrechen. Auch hier wird durch die Bereitstellung eines Messungs-ICs und/oder eines digitalen Prozessors ein flexibles System bereitgestellt, das so konfiguriert werden kann, dass es eine verbesserte Überwachung und Fehlererkennung ermöglicht. Darüber hinaus kann die Einheit so konfiguriert werden, dass sie ein Sicherheitsrelais auslöst - dies kann in der Einheit selbst enthalten sein, die so konfiguriert ist, dass sie den Energiefluss durch eine oder mehrere der Verbindungen unterbricht. Das Relais kann sich auch außerhalb der Einheit befinden und so konfiguriert und angeordnet sein, dass es den Energiefluss durch einen oder mehrere der Hochspannungsleiter unterbricht. In a further embodiment, a measurement unit is provided, which is further configured and arranged to generate an interrupt signal in the event of an error display, the interrupt signal being configured and arranged to trigger a safety relay, the safety relay being configured and arranged, to interrupt a flow of electrical energy to at least one high voltage conductor. Here too, the provision of a measurement IC and / or a digital processor provides a flexible system which can be configured in such a way that it enables improved monitoring and error detection. In addition, the unit can be configured to trip a safety relay - this can be included in the unit itself, which is configured to cut off the flow of energy through one or more of the connections. The relay can also be external to the unit and configured and arranged to interrupt the flow of energy through one or more of the high voltage conductors.

[0011] Im Folgenden wird eine kurze Beschreibung der Zeichnungen aufgeführt. Es zeigen: <tb>Fig. 1:<SEP>eine schematische Darstellung der mechanischen Konstruktion der erfindungsgemäßen Strom- und Spannungsmessungseinheit. <tb>Fig. 2:<SEP>einen schematischen Schaltkreisplan für die erfindungsgemäße Strom- und Spannungsmessungseinheit.The following is a brief description of the drawings. Show it: <tb> Fig. 1: <SEP> a schematic representation of the mechanical construction of the current and voltage measuring unit according to the invention. <tb> Fig. 2: <SEP> a schematic circuit diagram for the current and voltage measurement unit according to the invention.

[0012] Die Erfindung wird in den folgenden Ausführungsformen veranschaulicht. The invention is illustrated in the following embodiments.

[0013] Fig. 1 zeigt ein Beispiel für die mechanische Konstruktion der erfindungsgemäßen Strom- und Spannungsüberwachungseinheit 100. Die Einheit 100 ist so angeordnet, dass sie gleichzeitig zwei Stromwerte und zwei Spannungswerte von drei Hochspannungsleitern 310, 320, 330 misst, die so konfiguriert sind, dass sie eine dreiphasige Leistung über eine Leistungsleitung liefern - jeder der Leiter 310, 320, 330 führt eine Phase der dreiphasigen elektrischen Energie. Fig. 1 shows an example of the mechanical construction of the current and voltage monitoring unit 100 according to the invention. The unit 100 is arranged so that it simultaneously measures two current values and two voltage values of three high-voltage conductors 310, 320, 330 which are configured in this way that they deliver a three-phase power via a power line - each of the conductors 310, 320, 330 carries one phase of the three-phase electrical energy.

[0014] Um die Einheit 100 zu montieren, wird jeder der drei Hochspannungsleiter 310, 320, 330 getrennt, wodurch zwei Enden entstehen. Die Einheit 100 umfasst drei zweipolige elektrische Verbindungen 210, 220, 230 - die beiden Pole jeder elektrischen Verbindung 210, 220, 230 sind elektrisch miteinander verbunden. To assemble the unit 100, each of the three high-voltage conductors 310, 320, 330 is separated, creating two ends. The unit 100 comprises three two-pole electrical connections 210, 220, 230 - the two poles of each electrical connection 210, 220, 230 are electrically connected to one another.

[0015] Die beiden Pole der ersten Verbindung 210 sind zwischen den beiden getrennten Enden des ersten Hochspannungsleiters 310 elektrisch verbunden. In ähnlicher Art und Weise sind die beiden Pole der zweiten Verbindung 220 elektrisch zwischen den beiden getrennten Enden des zweiten Hochspannungsleiters 320 und zwei Pole der dritten Verbindung 230 elektrisch zwischen den beiden getrennten Enden des zweiten Hochspannungsleiters 330 verbunden. The two poles of the first connection 210 are electrically connected between the two separate ends of the first high-voltage conductor 310. In a similar manner, the two poles of the second connection 220 are electrically connected between the two separated ends of the second high-voltage conductor 320 and two poles of the third connection 230 are electrically connected between the two separated ends of the second high-voltage conductor 330.

[0016] Die Verwendung der ersten, zweiten und dritten für die Verbindungen 210, 220, 230 und die Leiter 310, 320, 330 bedeutet nicht, dass eine bestimmte Phase an eine bestimmte Verbindung angeschlossen ist. Sie impliziert auch nicht eine bestimmte Reihenfolge der Phasen oder eine relative Phasenbeziehung zwischen benachbarten Leitern. The use of the first, second and third for connections 210, 220, 230 and conductors 310, 320, 330 does not mean that a particular phase is connected to a particular connection. Nor does it imply any particular order of phases or a relative phase relationship between adjacent conductors.

[0017] Die Messungseinheit 100 ist so konfiguriert und angeordnet, dass zwei Stromwerte und zwei Spannungswerte gleichzeitig auf einem schwebenden Potential gemessen werden - mit anderen Worten, es wird keine elektrische Verbindung mit einem Hochspannungsleiter hergestellt, der im dreiphasigen Leistungsschema als neutral bezeichnet wird. Darüber hinaus wird keine elektrische Verbindung mit einer Erdung (oder einer Masse) hergestellt. Dadurch ist die Einheit 100 einfacher zu installieren und bietet möglicherweise mehr Widerstand gegen Leistungsspitzen in der Leistungsleitung (zum Beispiel durch Blitzschlag). The measurement unit 100 is configured and arranged so that two current values and two voltage values are measured simultaneously on a floating potential - in other words, no electrical connection is made with a high-voltage conductor, which is referred to as neutral in the three-phase power scheme. In addition, no electrical connection is made to a ground (or ground). This makes the unit 100 easier to install and possibly offers more resistance to power spikes in the power line (for example, from lightning strikes).

[0018] Die in Fig. 1 dargestellte Einheit 100 umfasst Folgendes: <tb>–<SEP>ein isolierendes Gehäuse 150. Der Grad und der Typ der Isolierung 150 hängen von der elektrischen Energie ab, die auf mindestens einem der Hochspannungsleiter 310, 320, 330 vorhanden sein kann. Diese kann bis zu 50 kV betragen, obwohl eine niedrigere Nennspannung wie 3 kV, 3,3 kV, 6 kV, 6,6 kV, 10 kV, 11 kV, 12 kV, 20 kV, 22 kV, 24 kV, 33 kV oder 35 kV vorhanden sein kann. Vorzugsweise werden die Einheit 100 und das isolierende Gehäuse 150 so konfiguriert und angeordnet, dass sie den Isolationsanforderungen der Norm IEC 60071-1:2006+AMD1 entsprechen. <tb>–<SEP>einen ersten Stromsensor (in Fig. 1 nicht dargestellt), konfiguriert und angeordnet, um einen Strom durch die erste Verbindung 210 zu messen. Auch ein zweiter Stromsensor (in Fig. 1 nicht dargestellt), der so konfiguriert und angeordnet ist, dass er einen Strom durch die dritte Verbindung 230 messen kann. Die Stromsensoren können entweder ein Shuntsensor oder ein Hallsensor sein: <tb><SEP>–<SEP>Ein Shuntsensor besteht aus einem Widerstand mit hoher Leistung und niedrigem Ohm, der zwischen den beiden Polen der Verbindung 210, 230 in Reihe geschaltet ist, wo der Strom erfasst und dann gemessen werden soll. Die Einheit 100 ist so konfiguriert und angeordnet, dass Stromwerte in einem Bereich von 0 A bis 200 A gemessen werden können; <tb><SEP>–<SEP>Ein auf dem Halleffekt basierender Sensor (oder Hallsensor) ist so konfiguriert und angeordnet, dass er ein Magnetfeld abtastet, das entsteht, wenn Strom zwischen den beiden Polen der Verbindung 210, 230 fließt, wo der Strom abgetastet und dann gemessen werden soll. Der Hallsensor kann in unmittelbarer Nähe eines beliebigen Abschnitts der Verbindung 210, 230 montiert werden. Optional kann ein ferromagnetisches Element, wie beispielsweise ein C-Kern, verwendet werden, um die magnetische Feldstärke in der Nähe des Hallsensors zu erhöhen. Hallsensoren sind auch mit einem integrierten magnetischen Konzentrator (IMC) erhältlich, der eine direkte Montage auf einer Oberfläche der Verbindung 210, 230 ermöglicht, wo Strom gemessen werden soll. Die Einheit 100 wird dann so konfiguriert und angeordnet, dass sie Stromwerte in einem Bereich von 0 A bis 1000 A misst, vorzugsweise im Bereich von 5 A bis 1000 A, noch bevorzugter im Bereich von 100 A bis 1000 A, am meisten bevorzugt im Bereich von 200 A bis 800 A.The unit 100 shown in Fig. 1 comprises the following: <tb> - <SEP> an insulating housing 150. The degree and type of insulation 150 depend on the electrical energy that can be present on at least one of the high-voltage conductors 310, 320, 330. This can be up to 50 kV, although a lower nominal voltage such as 3 kV, 3.3 kV, 6 kV, 6.6 kV, 10 kV, 11 kV, 12 kV, 20 kV, 22 kV, 24 kV, 33 kV or 35 kV can be present. The unit 100 and the insulating housing 150 are preferably configured and arranged so that they meet the insulation requirements of the IEC 60071-1: 2006 + AMD1 standard. <tb> - <SEP> a first current sensor (not shown in FIG. 1) configured and arranged to measure a current through the first connection 210. Also a second current sensor (not shown in FIG. 1) which is configured and arranged such that it can measure a current through the third connection 230. The current sensors can either be a shunt sensor or a Hall sensor: <tb> <SEP> - <SEP> A shunt sensor consists of a high power, low ohm resistor connected in series between the two poles of connection 210, 230 where the current is to be detected and then measured. The unit 100 is configured and arranged so that current values in a range from 0 A to 200 A can be measured; <tb> <SEP> - <SEP> A Hall effect based sensor (or Hall sensor) is configured and arranged to sense a magnetic field created when current flows between the two poles of connection 210, 230 where the Current is to be sampled and then measured. The Hall sensor can be mounted in the immediate vicinity of any section of the connection 210, 230. Optionally, a ferromagnetic element, such as a C-core, can be used to increase the magnetic field strength in the vicinity of the Hall sensor. Hall sensors are also available with an integrated magnetic concentrator (IMC) that allows direct mounting on a surface of connection 210, 230 where current is to be measured. The unit 100 is then configured and arranged to measure current values in a range from 0 A to 1000 A, preferably in the range from 5 A to 1000 A, more preferably in the range from 100 A to 1000 A, most preferably in the range from 200 A to 800 A.

[0019] Halleffektbasierte Sensoren haben im Allgemeinen eine sehr gute Linearität in der oberen Region des Strombereichs, während sie in der untersten/unteren Stromregion eine merkliche Nichtlinearität aufweisen. Zum Beispiel kann ein Sensor von 25 A bis 600 A eine Genauigkeit von 0,2 % aufweisen. Da der Strom jedoch unter 15 A sinkt, nehmen die Ungenauigkeiten erheblich zu. Einige moderne Sensoren verfügen möglicherweise bereits über einen Grad der Kompensation. Für höhere Genauigkeiten kann der Sensor in dieser Niederstromregion gegen eine Referenz kalibriert werden, wodurch eine Nachschlagetabelle oder Korrekturformel erzeugt wird. Wenn die Einheit 100 ferner einen Prozessor umfasst, kann der Prozessor so konfiguriert werden, dass er die erforderliche Korrektur bereitstellt. Hall effect-based sensors generally have a very good linearity in the upper region of the current range, while they have a noticeable non-linearity in the lowest / lower current region. For example, a 25A to 600A sensor can have an accuracy of 0.2%. However, as the current drops below 15 A, the inaccuracies increase considerably. Some modern sensors may already have some degree of compensation. For greater accuracy, the sensor can be calibrated against a reference in this low-current region, which generates a look-up table or correction formula. If the unit 100 further comprises a processor, the processor can be configured to provide the required correction.

[0020] Die in Fig. 1 dargestellte Einheit 100 umfasst ferner Folgendes: einen ersten Spannungssensor (in Fig. 1 nicht dargestellt), der so konfiguriert und angeordnet ist, dass er eine Spannung in einem Bereich von 0 bis 50 kV zwischen der ersten Verbindung 210 und der zweiten Verbindung 220 misst. Ein zweiter Spannungssensor (in Fig. 1 nicht dargestellt) ist ebenfalls vorgesehen, der so konfiguriert und angeordnet ist, dass er eine Spannung in einem Bereich von 0 bis 50 kV zwischen der zweiten Verbindung 220 und dritten Verbindung 230 misst, vorzugsweise in einem Bereich von 1 kV bis 50 kV, bevorzugter 5 kV bis 45 kV, am meisten bevorzugt 5 kV bis 22 kV.The unit 100 shown in Fig. 1 further comprises the following: a first voltage sensor (not shown in FIG. 1) configured and arranged to measure a voltage in a range from 0 to 50 kV between the first connection 210 and the second connection 220. A second voltage sensor (not shown in FIG. 1) is also provided which is configured and arranged to measure a voltage in a range of 0 to 50 kV between the second connection 220 and third connection 230, preferably in a range of 1 kV to 50 kV, more preferably 5 kV to 45 kV, most preferably 5 kV to 22 kV.

[0021] Die Erfindung basiert auf der Einsicht, dass es in vielen Fällen ausreicht, nur zwei Spannungen und zwei Ströme gleichzeitig zu messen, um eine genaue Messung des Status des Energieflusses durch die Leistungsleitung zu erhalten. In vielen Fällen ist es auch nicht notwendig, in Bezug auf eine Masse oder neutral zu messen, um eine genaue Messung des Status zu erhalten. The invention is based on the insight that in many cases it is sufficient to measure only two voltages and two currents at the same time in order to obtain an accurate measurement of the status of the energy flow through the power line. In many cases, it is also not necessary to measure against a mass or neutral to get an accurate measure of status.

[0022] Optional kann die in der Einheit 100 enthaltene elektronische Schaltung in einen oder mehrere Hochspannungsschaltkreise 400 und einen oder mehrere Niederspannungsschaltkreise 500 aufgeteilt werden. Ein Hochspannungsschaltkreis 400 umfasst mindestens eine direkte elektrische Verbindung für die Leistung von einer Komponente oder einem Gerät zu mindestens einer hochspannungsführenden Verbindung 210, 220, 230. Ein Niederspannungsschaltkreis 500 umfasst keine direkte Verbindung für die Leistung. Optionally, the electronic circuit contained in the unit 100 can be divided into one or more high-voltage circuits 400 and one or more low-voltage circuits 500. A high voltage circuit 400 comprises at least one direct electrical connection for the power from a component or a device to at least one high voltage connection 210, 220, 230. A low voltage circuit 500 does not comprise a direct connection for the power.

[0023] Im Allgemeinen erfordert ein Hochspannungsschaltkreis 400 einen höheren Grad an Isolierung. Durch die Aufteilung der Schaltung in einen oder mehrere Hochspannungsschaltkreise 400 und einen oder mehrere Niederspannungsschaltkreise 500 ist weniger Isolierung für die Einheit 100 als Ganzes erforderlich, da die Komponenten des Niederspannungsschaltkreises 500 weniger Isolierung benötigen. In general, a high voltage circuit 400 requires a higher degree of insulation. By dividing the circuit into one or more high voltage circuits 400 and one or more low voltage circuits 500, less insulation is required for the unit 100 as a whole since the components of the low voltage circuit 500 require less insulation.

[0024] Zusätzlich oder alternativ bietet die Aufteilung der Schaltung in zwei Module (Schaltkreise) mehr Flexibilität bei der Anordnung der Schaltkreise. Zum Beispiel kann ein Hochspannungsschaltkreis 400 in dem Raum zwischen zwei benachbarten Verbindungen 210, 220, 230 und ein Niederspannungsschaltkreis 500 unmittelbar über oder unter einer Verbindung 210, 220, 230 montiert werden. Additionally or alternatively, the division of the circuit into two modules (circuits) offers more flexibility in the arrangement of the circuits. For example, a high voltage circuit 400 can be mounted in the space between two adjacent connections 210, 220, 230 and a low voltage circuit 500 can be mounted immediately above or below a connection 210, 220, 230.

[0025] Die gleichzeitige Messung von zwei Stromwerten und zwei Spannungswerten der drei Hochspannungsleiter 310, 320, 330 liefert eine genaue und vollständige dreiphasige Leistungsmessung, die mit Hilfe des Aron-Schaltkreis-Verfahrens oder des „Zwei-Leistungsmesser-Verfahrens“ durchgeführt wird. The simultaneous measurement of two current values and two voltage values of the three high-voltage conductors 310, 320, 330 provides an accurate and complete three-phase power measurement, which is carried out with the aid of the Aron circuit method or the "two-power meter method".

[0026] Die beiden gemessenen Stromwerte sind die Folgenden. Ströme, die durch den ersten Hochspannungsleiter 310 fließen (in den meisten Fällen wird der gleiche Strom durch die erste Verbindung 210 fließen); und Ströme, die durch den zweiten Hochspannungsleiter 330 fließen (in den meisten Fällen der Strom durch die dritte Verbindung 230).The two measured current values are as follows. Currents flowing through the first high voltage conductor 310 (in most cases the same current will flow through the first connection 210); and Currents flowing through the second high voltage conductor 330 (in most cases the current through the third connection 230).

[0027] Die beiden gemessenen Spannungen sind die Folgenden. die Spannung zwischen dem ersten Hochspannungsleiter 310 und dem zweiten Hochspannungsleiter 320 (in den meisten Fällen die Spannung zwischen der ersten Verbindung 210 und der zweiten Verbindung 220); und die Spannung zwischen dem dritten Hochspannungsleiter 330 und dem zweiten Hochspannungsleiter 320 (in den meisten Fällen die Spannung zwischen der dritten Verbindung 230 und der zweiten Verbindung 220).The two voltages measured are as follows. the voltage between the first high voltage conductor 310 and the second high voltage conductor 320 (in most cases the voltage between the first connection 210 and the second connection 220); and the voltage between the third high voltage conductor 330 and the second high voltage conductor 320 (in most cases the voltage between the third connection 230 and the second connection 220).

[0028] Aus diesen Werten kann die gesamte dreiphasige Wirk-, Blind- und/oder Scheinleistung berechnet werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Wirk-, Blind- und/oder Scheinenergie berechnet werden. The total three-phase active, reactive and / or apparent power can be calculated from these values. In addition or as an alternative, the active, reactive and / or apparent energy can be calculated.

[0029] Fig. 2 zeigt ein vereinfachtes elektrisches Schema der erfindungsgemäßen Strom- und Spannungsüberwachungseinheit 100. FIG. 2 shows a simplified electrical diagram of the current and voltage monitoring unit 100 according to the invention.

[0030] Die Schaltung kann in einem einzigen Schaltkreis enthalten sein oder optional in einen Hochspannungsschaltkreis 400 und einen Niederspannungsschaltkreis 500 aufgeteilt werden The circuit can be contained in a single circuit or optionally divided into a high-voltage circuit 400 and a low-voltage circuit 500

[0031] Es kann auch vorteilhaft sein, mehr als einen Hochspannungsschaltkreis 400 und mehr als einen Niederspannungsschaltkreis 500 bereitzustellen - durch die Nutzung der Modularität kann es einfacher sein, eine bestehende Einheit 100 zu rekonfigurieren, zu erweitern oder zu reparieren oder kundenspezifische Einheiten 100 bereitzustellen. Zum Beispiel schließt der Hochspannungsschaltkreis 400 sowohl die Strom- als auch die Spannungssensoren ein. Wenn eine höhere Genauigkeitsklasse erforderlich ist, kann es ausreichend sein, nur den Hochspannungsschaltkreis 400 zu ersetzen. Der Niederspannungsschaltkreis 500 kann beibehalten werden. It may also be advantageous to provide more than one high-voltage circuit 400 and more than one low-voltage circuit 500 - by taking advantage of the modularity, it may be easier to reconfigure, expand or repair an existing unit 100 or to provide customized units 100. For example, the high voltage circuit 400 includes both the current and voltage sensors. If a higher accuracy class is required, it may be sufficient to replace only the high voltage circuit 400. The low voltage circuit 500 can be maintained.

[0032] Im abgebildeten Beispiel umfasst die Einheit 100 zwei Hochspannungsschaltkreise 400 und zwei Niederspannungsschaltkreise 500 - wie dargestellt, gibt es einen ersten Hochspannungsschaltkreis 400/Niederspannungsschaltkreis 500, der elektrisch mit der ersten 210 und zweiten 220 Verbindung verbunden ist. Es gibt auch einen zweiten Hochspannungsschaltkreis 400/Niederspannungsschaltkreis 500, der mit der dritten 230 und zweiten 220 Verbindung verbunden ist. Die elektrischen Verbindungen zu den Hochspannungsleitern 310, 320, 330 sind die gleichen wie in Fig. 1 dargestellt - aus Gründen der Übersichtlichkeit sind jedoch nur die beiden Pole für jede Verbindung 210, 220, 230 dargestellt. Diese Pole sind bei der Verwendung mit den getrennten Enden der Hochspannungsleiter 310, 320, 330 verbunden, wie in Fig. 1 dargestellt. Der erste Hochspannungsschaltkreis 400/Niederspannungsschaltkreis 500 und der zweite Hochspannungsschaltkreis 400/Niederspannungsschaltkreis 500 werden als im Wesentlichen identisch dargestellt. Sie können jedoch separat konfiguriert und angeordnet werden, um zum Beispiel die durchzuführenden Messungen zu optimieren - wo nachstehend eine Alternative angegeben ist, kann jeder Hochspannungsschaltkreis 400/Niederspannungsschaltkreis 500 die gleiche Option oder eine andere Option umfassen. In the example shown, the unit 100 comprises two high voltage circuits 400 and two low voltage circuits 500 - as shown, there is a first high voltage circuit 400 / low voltage circuit 500, which is electrically connected to the first 210 and second 220 connection. There is also a second high voltage circuit 400 / low voltage circuit 500 connected to the third 230 and second 220 connections. The electrical connections to the high-voltage conductors 310, 320, 330 are the same as shown in FIG. 1 - for the sake of clarity, however, only the two poles for each connection 210, 220, 230 are shown. In use, these poles are connected to the separated ends of the high voltage conductors 310, 320, 330, as shown in FIG. The first high voltage circuit 400 / low voltage circuit 500 and the second high voltage circuit 400 / low voltage circuit 500 are shown as being substantially identical. However, they can be configured and arranged separately, for example to optimize the measurements to be performed - where an alternative is given below, each high voltage circuit 400 / low voltage circuit 500 can include the same option or a different option.

[0033] Jeder Hochspannungsschaltkreis 400 umfasst Folgendes: eine Leistungsversorgung 450, die so konfiguriert und angeordnet ist, dass sie elektrische Energie von mindestens einer Verbindung 310, 320, 330 in eine Spannung umwandelt, die geeignet ist, die in dem Niederspannungsschaltkreis 500 enthaltenen Komponenten und Geräte zu versorgen.Each high voltage circuit 400 includes: a power supply 450 configured and arranged to convert electrical energy from at least one connection 310, 320, 330 into a voltage suitable for supplying the components and devices contained in the low voltage circuit 500.

[0034] Diese Energie kommt aus der dreiphasigen Leistungsleitung und führt dazu, dass die Einheit 100 selbstversorgt ist. Wie dargestellt, können eine Gleichrichterbrücke und eine Zenerdiode verwendet werden, um eine Gleichstromspannung von etwa 3,3 V zu liefern. Es kann jedoch jede geeignete Spannung als Gleich- und/oder Wechselstrom bereitgestellt werden, wie beispielsweise +/- 5 V, +/- 6 V, +/- 9 V, +/- 12 V. Es kann auch mehr als eine Spannung durch die Leistungsversorgung erzeugt werden. This energy comes from the three-phase power line and results in the unit 100 being self-sufficient. As shown, a rectifier bridge and zener diode can be used to provide a DC voltage of approximately 3.3V. However, any suitable voltage can be provided as direct and / or alternating current, for example +/- 5 V, +/- 6 V, +/- 9 V, +/- 12 V. More than one voltage can also be applied the power supply can be generated.

[0035] Insbesondere ist der erste Hochspannungsschaltkreis 400 zwischen den ersten 210 und zweiten 220 Verbindungen verbunden. Die Leistungsversorgung 450 wandelt elektrische Energie von der zweite Verbindung 220 relativ zur ersten Verbindung 210 zur Spannung, hier 3,3 V. Diese Spannung für den Niederspannungsschaltkreis 500 beträgt 3,3 V in Bezug auf die Spannung auf der ersten Verbindung 210. In particular, the first high voltage circuit 400 is connected between the first 210 and second 220 connections. The power supply 450 converts electrical energy from the second connection 220 relative to the first connection 210 to the voltage, here 3.3 V. This voltage for the low-voltage circuit 500 is 3.3 V in relation to the voltage on the first connection 210.

[0036] In ähnlicher Art und Weise ist der zweite Hochspannungsschaltkreis 400 zwischen der dritten Verbindung 230 und der zweiten Verbindung 220 verbunden. Die Leistungsversorgung 450 wandelt elektrische Energie von der zweiten Verbindung 220 relativ zur dritten Verbindung 230 in die Spannung, hier 3,3 V, um. Diese Spannung für den Niederspannungsschaltkreis 500 beträgt 3,3 V gegenüber der Spannung an der dritten Verbindung 230. In a similar manner, the second high-voltage circuit 400 is connected between the third connection 230 and the second connection 220. The power supply 450 converts electrical energy from the second connection 220 relative to the third connection 230 into the voltage, here 3.3 V. This voltage for the low-voltage circuit 500 is 3.3 V compared to the voltage at the third connection 230.

[0037] Zusätzlich oder alternativ kann eine interne Leistungsquelle, wie beispielsweise eine Batterie, bereitgestellt werden. Dies ermöglicht eine unterbrechungsfreie Überwachung, selbst wenn die Leistungsleitung ausgefallen ist (d. h. wenn der elektrische Energiefluss unterbrochen ist). [0037] Additionally or alternatively, an internal power source, such as a battery, can be provided. This enables uninterrupted monitoring even if the power line has failed (i.e. if the flow of electrical energy is interrupted).

[0038] Es kann vorteilhaft sein, eine wiederaufladbare Batterie und eine Leistungsversorgung 450 bereitzustellen, die so konfiguriert und angeordnet ist, dass sie eine zum Laden der Batterie geeignete Spannung und/oder Stromstärke liefert. It may be advantageous to provide a rechargeable battery and power supply 450 that is configured and arranged to provide a voltage and / or current suitable for charging the battery.

[0039] Zusätzlich oder alternativ kann die Leistungsversorgung 450 so konfiguriert werden, dass sie magnetische Energie umwandelt, die durch Strom erzeugt wird, der durch mindestens eine Verbindung 310, 320, 330 fließt. <tb>–<SEP>einen Stromsensor wie vorstehend für Fig. 1 beschrieben. Für dieses Beispiel entweder: <tb><SEP><SEP>der erste Stromsensor 610, der so konfiguriert und angeordnet ist, dass er den Strom durch die erste Verbindung 210, die im ersten Hochspannungsschaltkreis 400 enthalten ist, erfasst und misst; oder <tb><SEP><SEP>der zweite Stromsensor 630, der so konfiguriert und angeordnet ist, dass er den Strom durch die zweite Verbindung 230, die im zweiten Hochspannungsschaltkreis 400 enthalten ist, erfasst und misst; <tb>–<SEP>einen Spannungssensor wie vorstehend für Fig. 1 beschrieben. Für dieses Beispiel entweder: <tb><SEP><SEP>der erste Spannungssensor (710), der so konfiguriert und angeordnet ist, dass er eine Spannung in einem Bereich von 0 bis 50 kV zwischen der ersten 210 und der zweiten 220 Verbindung misst, die in dem ersten Hochspannungsschaltkreis 400 enthalten ist; oder <tb><SEP><SEP>der zweite Spannungssensor (730) ist ebenfalls bereitgestellt, so konfiguriert und angeordnet, dass er eine Spannung in einem Bereich von 0 bis 50 kV zwischen der dritten 230 und der zweiten 220 Verbindung misst, die in dem zweiten Hochspannungsschaltkreis 400 enthalten ist.Additionally or alternatively, the power supply 450 can be configured to convert magnetic energy generated by current flowing through at least one connection 310, 320, 330. <tb> - <SEP> a current sensor as described above for FIG. 1. For this example either: <tb><SEP> <SEP> the first current sensor 610 configured and arranged to sense and measure the current through the first connection 210 included in the first high voltage circuit 400; or <tb><SEP> <SEP> the second current sensor 630 configured and arranged to sense and measure the current through the second connection 230 included in the second high voltage circuit 400; <tb> - <SEP> a voltage sensor as described above for FIG. 1. For this example either: <tb><SEP> <SEP> the first voltage sensor (710), which is configured and arranged to measure a voltage in a range from 0 to 50 kV between the first 210 and second 220 connections, which are in the first High voltage circuit 400 is included; or <tb><SEP> <SEP> the second voltage sensor (730) is also provided, configured and arranged to measure a voltage in a range from 0 to 50 kV between the third 230 and second 220 connections included in the second high voltage circuit 400 is included.

[0040] Wie dargestellt, kann ein Spannungsteiler vorgesehen werden, so dass die zentrale Verbindung zwischen den beiden Widerständen des Teilers ein Signal mit einer bekannten Beziehung zur tatsächlichen Spannungsdifferenz zwischen den ersten 210 und zweiten 220 Verbindungen (für den ersten Hochspannungsschaltkreis 400) oder den dritten 230 und zweiten 220 Verbindungen bereitstellt. Im Falle eines Teilers ist das Signal ein Spannungssignal, dessen Amplitude stark reduziert ist und das der zwischen den Verbindungen 210 und 220 oder zwischen 230 und 220 gemessenen Spannung ähnelt. As shown, a voltage divider can be provided so that the central connection between the two resistors of the divider provides a signal with a known relationship to the actual voltage difference between the first 210 and second 220 connections (for the first high voltage circuit 400) or the third 230 and second 220 connections. In the case of a divider, the signal is a voltage signal, the amplitude of which is greatly reduced and which is similar to the voltage measured between connections 210 and 220 or between 230 and 220.

[0041] Das Signal, das die Spannungsdifferenz darstellt, wird dem Niederspannungsschaltkreis 500 zur Messung bereitgestellt. The signal representing the voltage difference is provided to the low voltage circuit 500 for measurement.

[0042] Jeder Niederspannungsschaltkreis 500 umfasst Folgendes einen Messungs-IC 510 oder einen Energiemessungsprozessor (EMP).Each low voltage circuit 500 includes the following a metering IC 510 or an energy metering processor (EMP).

[0043] Dieser erhält die Leistung von dem Hochspannungsschaltkreis 400 der Leistungsversorgung 450, empfängt ein Signal vom Spannungssensor 710, 730 und ein Signal vom Stromsensor 610, 630 und steht in Kommunikation mit einem Prozessor 520. This receives the power from the high-voltage circuit 400 of the power supply 450, receives a signal from the voltage sensor 710, 730 and a signal from the current sensor 610, 630 and is in communication with a processor 520.

[0044] Die Komponenten und Geräte im Niederspannungsschaltkreis 500 werden ebenfalls auf einem schwebenden Potential betrieben. Im ersten Niederspannungsschaltkreis 500 wird die Leistung aus der Leistungsversorgung 450 in Bezug auf die erste Verbindung 210 bereitgestellt. Im zweiten Niederspannungsschaltkreis 500 wird die Leistung aus der Leistungsversorgung 450 in Bezug auf die dritte Verbindung 230 bereitgestellt. den digitalen Prozessor 520 oder die Mikrocontrollereinheit (MCU).The components and devices in the low-voltage circuit 500 are also operated at a floating potential. In the first low-voltage circuit 500, the power from the power supply 450 is provided in relation to the first connection 210. In the second low-voltage circuit 500, the power from the power supply 450 is provided in relation to the third connection 230. the digital processor 520 or the microcontroller unit (MCU).

[0045] Dieser erhält die Leistung von dem Hochspannungsschaltkreis 400 der Leistungsversorgung 450 - im ersten Niederspannungsschaltkreis 500 wird die Leistung in Bezug auf die erste Verbindung 210 bereitgestellt. Im zweiten Niederspannungsschaltkreis 500 wird die Leistung in Bezug auf die dritte Verbindung 230 bereitgestellt. This receives the power from the high-voltage circuit 400 of the power supply 450 - in the first low-voltage circuit 500, the power in relation to the first connection 210 is provided. The power with respect to the third connection 230 is provided in the second low-voltage circuit 500.

[0046] Der digitale Prozessor 520 steht in Kommunikation mit dem Messungs-IC 510 und einer optionalen Datenkommunikationsschnittstelle 800. Der Prozessor 520 kann optional einen digitalen Speicher umfassen. Der Prozessor 520 kann zum Beispiel konfiguriert werden, um Folgendes zu steuern und bereitzustellen: feste, variable und/oder regelmäßige Strom- und Spannungsmessungsintervalle Oberschwingungsmessung von mindestens einem Hochspannungsleiter 310, 320, 330 einen Kurzschluss in mindestens einem Hochspannungsleiter zu erkennen und anzuzeigen 310, 320, 330 Schwellenwertüberwachung und/oder Alarme Fehlererkennung und -anzeige - optional kann die Messungseinheit 100 ferner einen Fehlerdurchgangsindikator umfassen. Auslösen eines oder mehrerer Sicherheitsrelais zur Unterbrechung eines elektrischen Energieflusses zu mindestens einem Hochspannungsleiter 310, 320, 330 datenintensive Verarbeitung, wie beispielsweise Nachverarbeitung, Lastprofilerstellung, Verwendungszeit und Fristenanalyse die optionale Datenkommunikationsschnittstelle 800.The digital processor 520 is in communication with the measurement IC 510 and an optional data communication interface 800. The processor 520 can optionally include a digital memory. For example, the processor 520 can be configured to control and provide: fixed, variable and / or regular current and voltage measurement intervals Harmonic measurement of at least one high voltage conductor 310, 320, 330 Detect and display a short circuit in at least one high-voltage conductor 310, 320, 330 Threshold monitoring and / or alarms Error detection and display - optionally, the measurement unit 100 can furthermore comprise an error passage indicator. Triggering of one or more safety relays to interrupt the flow of electrical energy to at least one high-voltage conductor 310, 320, 330 data-intensive processing, such as post-processing, load profiling, usage time and deadline analysis the optional data communication interface 800.

[0047] Dieser erhält die Leistung von dem Hochspannungsschaltkreis 400 der Leistungsversorgung 450 - im ersten Niederspannungsschaltkreis 500 wird die Leistung in Bezug auf die erste Verbindung 210 bereitgestellt. Im zweiten Niederspannungsschaltkreis 500 wird die Leistung in Bezug auf die dritte Verbindung 230 bereitgestellt. This receives the power from the high-voltage circuit 400 of the power supply 450 - in the first low-voltage circuit 500, the power in relation to the first connection 210 is provided. The power with respect to the third connection 230 is provided in the second low-voltage circuit 500.

[0048] Die Datenkommunikationsschnittstelle 800 steht in Kommunikation mit dem Prozessor 520. Darüber hinaus ist sie so konfiguriert und angeordnet, dass sie mit einer weiteren (nicht abgebildeten) Einheit wie beispielsweise einer Basisstation und/oder einer Fernüberwachungseinheit und/oder einer Fernsteuerungseinheit kommunizieren kann. Vorteilhafterweise ist es so konfiguriert, dass es mit einer oder mehreren gängigen Industrieschnittstellen kompatibel ist. Es können drahtgebundene Netzwerke wie RS-485, RS-232 und/oder Ethernet oder andere (z. B. PROFIBUS) verwendet werden. Es kann auch eine Form der galvanisch getrennten Kommunikation verwendet werden, beispielsweise optisch oder per Funk. Es können auch kabellose Netzwerke wie GSM, Bluetooth und/oder WLAN verwendet werden. Dies ermöglicht eine effektive Verwendung von intelligenter Messung. The data communication interface 800 is in communication with the processor 520. In addition, it is configured and arranged so that it can communicate with a further unit (not shown) such as a base station and / or a remote monitoring unit and / or a remote control unit. It is advantageously configured so that it is compatible with one or more common industrial interfaces. Wired networks such as RS-485, RS-232 and / or Ethernet or others (e.g. PROFIBUS) can be used. Some form of galvanically isolated communication can also be used, for example optically or by radio. Wireless networks such as GSM, Bluetooth and / or WLAN can also be used. This enables intelligent metering to be used effectively.

[0049] Optional kann eine Zwei-Wege-Kommunikation bereitgestellt werden, so dass die Einheit 100 ferngesteuert und/oder fernkonfiguriert werden kann. Optionally, two-way communication can be provided so that the unit 100 can be remotely controlled and / or remotely configured.

[0050] Ein weiterer Vorteil eines separaten Niederspannungsschaltkreises 500 ist, dass er getrennt vom Hochspannungsschaltkreis 400 ersetzt werden kann, was Zeit sparen und kostengünstiger sein kann. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn der Benutzer sein Netzwerk erweitert oder modifiziert. Zum Beispiel von einem kabelgebundenen Netzwerk zu einem kabellosen Netzwerk. Another advantage of a separate low voltage circuit 500 is that it can be replaced separately from the high voltage circuit 400, which can save time and be less expensive. This is particularly advantageous when the user expands or modifies his network. For example, from a wired network to a wireless network.

[0051] Wie beschrieben, kann die Messungseinheit 100 so konfiguriert werden, dass sie ein Sicherheitsrelais auslöst - dies kann in der Einheit 100 selbst enthalten sein, die so konfiguriert ist, dass sie den Energiefluss durch eine oder mehrere der Verbindungen 210, 220, 230 unterbricht. Das Relais kann sich auch außerhalb der Einheit befinden und so konfiguriert und angeordnet sein, dass es den Energiefluss durch einen oder mehrere der Hochspannungsleiter 310, 320, 330 unterbricht. As described, the measurement unit 100 can be configured to trip a safety relay - this can be included in the unit 100 itself, which is configured to control the flow of energy through one or more of the connections 210, 220, 230 interrupts. The relay can also be external to the unit and configured and arranged to interrupt the flow of energy through one or more of the high voltage conductors 310, 320, 330.

[0052] Optional kann die Einheit 100 zusätzlich einen dritten Stromsensor 620 umfassen, der so konfiguriert und angeordnet ist, dass er einen Strom durch die zweite Verbindung 220 misst. Ähnlich wie der erste Stromsensor 610 und der zweite Stromsensor 620 kann der dritte Stromsensor 620 ein Shuntsensor zur Strommessung in einem Bereich von 0 A bis 200 A oder ein Hallsensor zur Strommessung in einem Bereich von 0 A bis 1000 sein. [0052] Optionally, the unit 100 can additionally include a third current sensor 620 configured and arranged to measure a current through the second connection 220. Similar to the first current sensor 610 and the second current sensor 620, the third current sensor 620 can be a shunt sensor for current measurement in a range from 0 A to 200 A or a Hall sensor for current measurement in a range from 0 A to 1000.

[0053] Zusammenfassend lässt sich sagen, dass eine integrierte Strom-, Spannungs-, Leistungs- und Energiemessungseinheit 100 bereitgestellt wird, die eine präzise (0,05 % bis 1 % Genauigkeit) Messung dieser elektrischen Parameter in einem einzigen Gerät von Mittel- und Hochspannungsleitungen oder Unterstationen bei Nennspannungen von 3 kV und mehr, vorzugsweise 6 kV und mehr, durchführt. In summary, an integrated current, voltage, power and energy measurement unit 100 is provided which enables precise (0.05% to 1% accuracy) measurement of these electrical parameters in a single device from mean and High-voltage lines or substations at nominal voltages of 3 kV and more, preferably 6 kV and more, performs.

[0054] Die Messungseinheit 100 kann direkt auf allen drei Phasen zum Beispiel einer Unterstation mit eigener interner Leistungsquelle und ohne Masseverbindung installiert werden. Die eigentlichen Messungen werden zwischen den Phasen durchgeführt. Der Strom kann mit einem Hallsensor oder Shunt gemessen werden. Die Spannung kann unter Verwendung eines Spannungsteilers gemessen werden. Alle Sensoren und Elektroniken werden von der internen Leistungsquelle gespeist. Aufgrund der hohen Genauigkeit kann das Gerät sowohl kommerzielle Energiemessung als auch Messungen/Überwachung elektrischer Parameter für technische Zwecke (z. B. Spannungs- oder Stromschwankungen) durchführen Solche Merkmale sind wichtig für Energiesysteme mit hoher Durchdringung mit variablen erneuerbaren Energiequellen wie Photovoltaik oder Wind. The measurement unit 100 can be installed directly on all three phases, for example a substation with its own internal power source and without a ground connection. The actual measurements are carried out between the phases. The current can be measured with a hall sensor or shunt. The voltage can be measured using a voltage divider. All sensors and electronics are fed by the internal power source. Due to its high accuracy, the device can perform both commercial energy measurement and measurements / monitoring of electrical parameters for technical purposes (e.g. voltage or current fluctuations) Such features are important for energy systems with high penetration of variable renewable energy sources such as photovoltaics or wind.

[0055] Vorzugsweise erfüllt die Messeinheit 100 eine oder mehrere der lEC-Normen für moderne Unterstationsausrüstung, einschließlich der kritischsten BIL-Tests (derzeit bis zu 22 kV-Ausrüstung). Zum Beispiel: die Norm IEC 60071-1:2006+AMD1:2010 CSV-Isolationsanforderungen; die Hochspannungsprüftechniken nach IEC 60060-3:2006 oder IEC 60060-2:2010 Norm für spezifizierte Spannungsniveaus gemäß der Norm IEC 60060-1: 2006; die Hochstromprüfnorm IEC 62475:2010; die Messung der beiden Stromwerte in Übereinstimmung mit der Norm IEC 61869-2:2012 Genauigkeitsklasse 0,5 s oder 0,2 s; und/oder die Messung der beiden Spannungswerte in Übereinstimmung mit der Norm IEC 61869-3:2012 Genauigkeitsklasse 0,5 oder 0,2 s. entspricht im Allgemeinen der IEC 61869-Familie für Messwandler.Preferably, the measurement unit 100 meets one or more of the IEC standards for modern substation equipment, including the most critical BIL tests (currently up to 22 kV equipment). For example: the standard IEC 60071-1: 2006 + AMD1: 2010 CSV isolation requirements; the high-voltage test techniques according to IEC 60060-3: 2006 or IEC 60060-2: 2010 standard for specified voltage levels according to standard IEC 60060-1: 2006; the high-current test standard IEC 62475: 2010; the measurement of the two current values in accordance with the standard IEC 61869-2: 2012 accuracy class 0.5 s or 0.2 s; and or the measurement of the two voltage values in accordance with the standard IEC 61869-3: 2012 accuracy class 0.5 or 0.2 s. generally corresponds to the IEC 61869 family for instrument transformers.

[0056] Es kann auch vorteilhaft sein, eine weitere Spannung zu messen: die Spannung zwischen dem ersten Hochspannungsleiter 310 und dem dritten Hochspannungsleiter 330 (in den meisten Fällen die Spannung zwischen der ersten Verbindung 210 und der dritten Verbindung 230).It can also be advantageous to measure another voltage: the voltage between the first high voltage conductor 310 and the third high voltage conductor 330 (in most cases the voltage between the first connection 210 and the third connection 230).

Referenznummern für ZeichnungenReference numbers for drawings

[0057] 100 Messungseinheit 150 Isolierendes Gehäuse 210 Erste elektrische Verbindung 220 Zweite elektrische Verbindung 230 Dritte elektrische Verbindung 310 Erster Hochspannungsleiter 320 Zweiter Hochspannungsleiter 330 Dritter Hochspannungsleiter 400 Hochspannungsschaltkreis 450 Leistungsversorgung 500 Niederspannungsschaltkreis 510 Messungs-IC 520 Prozessor 530 Datenkommunikationsschnittstelle 610 Erster Stromsensor 620 Dritter Stromsensor 630 Zweiter Stromsensor 710 Erster Spannungssensor 720 Zweiter Spannungsteiler 800 Datenübertragungsschnittstelle 900 Basisstation 100 measurement unit 150 insulating housing 210 first electrical connection 220 second electrical connection 230 third electrical connection 310 first high-voltage conductor 320 second high-voltage conductor 330 third high-voltage conductor 400 high-voltage circuit 450 power supply 500 low-voltage circuit 510 measurement IC 520 processor 530 data communication interface 610 first current sensor 620 third current sensor 630 Second current sensor 710 First voltage sensor 720 Second voltage divider 800 Data transmission interface 900 base station

Claims (16)

1. Messungseinheit (100) zur gleichzeitigen Messung von zwei Stromwerten und zwei Spannungswerten einer Leistungsleitung (300), wobei die Leistungsleitung (300) einen ersten (310), zweiten (320) und dritten (330) Hochspannungsleiter einschließt, die so konfiguriert sind, dass sie dreiphasigen Strom liefern, wobei die Messungseinheit (100) Folgendes umfasst: - eine erste (210), zweite (220) und dritte (230) zweipolige elektrische Verbindung, wobei jede Verbindung so konfiguriert ist, dass sie zwischen zwei getrennten Enden des ersten (210), zweiten (220) und dritten (230) Hochspannungsleiters verbunden werden kann, wobei die beiden Pole jeder elektrischen Verbindung (210, 220, 230) elektrisch miteinander verbunden sind; - einen ersten (610) und zweiten (630) Stromsensor, die konfiguriert und angeordnet sind, um einen Strom durch die erste Verbindung (210) und durch die dritte (230) Verbindung zu messen, wobei der Stromsensor (610, 630) ein Shuntsensor zur Strommessung in einem Bereich von 0 A bis 200 A oder ein Hallsensor zur Strommessung in einem Bereich von 0 A bis 1000 A ist; und - einen ersten (710) und zweiten (720) Spannungssensor, die so konfiguriert und angeordnet sind, dass sie eine Spannung in einem Bereich von 0 bis 50 kV zwischen der ersten (210) und zweiten (220) Verbindung und zwischen der zweiten (220) und dritten (230) Verbindung messen; wobei die Messungseinheit (100) ferner so konfiguriert und angeordnet ist, dass sie jeden der beiden Stromwerte und jeden der beiden Spannungswerte bei einem schwebenden Potential misst.1. Measurement unit (100) for the simultaneous measurement of two current values and two voltage values of a power line (300), wherein the power line (300) includes a first (310), second (320) and third (330) high-voltage conductor which are configured so that they deliver three-phase power, the measurement unit (100) comprising: - first (210), second (220) and third (230) bipolar electrical connections, each connection configured to connect between two separate ends of the first (210), second (220) and third (230) high voltage conductors can be, wherein the two poles of each electrical connection (210, 220, 230) are electrically connected to one another; a first (610) and second (630) current sensor configured and arranged to measure a current through the first connection (210) and through the third (230) connection, the current sensor (610, 630) being a shunt sensor for current measurement in a range from 0 A to 200 A or a Hall sensor for current measurement in a range from 0 A to 1000 A; and - a first (710) and second (720) voltage sensor configured and arranged to detect a voltage in a range of 0 to 50 kV between the first (210) and second (220) connections and between the second (220 ) and third (230) connection measure; wherein the measurement unit (100) is further configured and arranged to measure each of the two current values and each of the two voltage values at a floating potential. 2. Messungseinheit nach Anspruch 1, wobei die Einheit (100) ferner so konfiguriert und angeordnet ist, dass sie direkt (selbstversorgt) von der Hochspannungsleitung und/oder durch ein Magnetfeld und/oder durch eine interne Leistungsquelle gespeist wird (450).2. Measurement unit according to claim 1, wherein the unit (100) is further configured and arranged to be fed directly (self-powered) from the high-voltage line and / or by a magnetic field and / or by an internal power source (450). 3. Messungseinheit nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei: - der erste Spannungssensor (710), der zweite Spannungssensor (720), der erste Stromsensor (610) und der zweite Stromsensor (630) in einem Hochspannungsschaltkreis (500) enthalten sind; und die Einheit (100) ferner Folgendes umfasst: - einen Niederspannungsschaltkreis (500), der mit dem Hochspannungsschaltkreis (400) gekoppelt ist, so dass die beiden Stromwerte von dem Niederspannungsschaltkreis (500) erfasst werden können und der Niederspannungsschaltkreis (500) von dem Hochspannungsschaltkreis (400) gespeist wird.3. Measurement unit according to claim 1 or claim 2, wherein: - The first voltage sensor (710), the second voltage sensor (720), the first current sensor (610) and the second current sensor (630) are contained in a high-voltage circuit (500); and the unit (100) further comprises: - A low-voltage circuit (500) which is coupled to the high-voltage circuit (400) so that the two current values can be detected by the low-voltage circuit (500) and the low-voltage circuit (500) is fed by the high-voltage circuit (400). 4. Messungseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messungseinheit (100) ferner eine Datenkommunikationsschnittstelle (800) zur funkgesteuerten und/oder galvanisch getrennten Kommunikation mit einer Basisstation (900) umfasst.4. Measurement unit according to one of the preceding claims, characterized in that the measurement unit (100) further comprises a data communication interface (800) for radio-controlled and / or galvanically isolated communication with a base station (900). 5. Messungseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Einheit (100) ferner einen dritten Stromsensor (620) umfasst, der konfiguriert und angeordnet ist, um einen Strom durch die zweite Verbindung (220) zu messen, wobei der dritte Stromsensor (620) ein Shuntsensor zur Strommessung in einem Bereich von 0 A bis 200 A oder ein Hallsensor zur Strommessung in einem Bereich von 0 A bis 1000 A ist.5. Measurement unit according to one of the preceding claims, wherein the unit (100) further comprises a third current sensor (620) configured and arranged to measure a current through the second connection (220), the third current sensor (620) a shunt sensor for current measurement in a range from 0 A to 200 A or a Hall sensor for current measurement in a range from 0 A to 1000 A. 6. Messungseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens ein Hochspannungsleiter (310, 320, 330) bei einer Nennspannung verwendet wird, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Folgendem besteht: 3 kV, 3,3 kV, 6 kV, 6,6 kV, 10 kV, 11 kV, 12 kV, 20 kV, 22 kV, 24 kV, 33 kV, 35 kV.6. Measurement unit according to one of the preceding claims, wherein at least one high voltage conductor (310, 320, 330) is used at a nominal voltage selected from the group consisting of: 3 kV, 3.3 kV, 6 kV, 6 , 6 kV, 10 kV, 11 kV, 12 kV, 20 kV, 22 kV, 24 kV, 33 kV, 35 kV. 7. Messungseinheit nach Anspruch 6, wobei mindestens ein Spannungssensor (710, 720) zur Spannungsmessung im Bereich von 80 % bis 120 % der Nennspannung konfiguriert und angeordnet ist.7. Measurement unit according to claim 6, wherein at least one voltage sensor (710, 720) is configured and arranged for voltage measurement in the range from 80% to 120% of the nominal voltage. 8. Messungseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Einheit (100) mindestens einen Hallsensor umfasst, der als Stromsensor (610, 620, 630) zur Strommessung im Bereich von 5 A bis 1000 A, vorzugsweise 100 A bis 1000 A, am meisten bevorzugt 200 A bis 800 A, konfiguriert und angeordnet ist.8. Measurement unit according to one of the preceding claims, wherein the unit (100) comprises at least one Hall sensor, which is used as a current sensor (610, 620, 630) for current measurement in the range from 5 A to 1000 A, preferably 100 A to 1000 A, most preferably 200 A to 800 A, configured and arranged. 9. Messungseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens ein Spannungssensor (710, 720) zur Spannungsmessung im Bereich von 1 kV bis 50 kV, vorzugsweise 5 kV bis 45 kV, bevorzugter 5 kV bis 22 kV, konfiguriert und angeordnet ist.9. Measurement unit according to one of the preceding claims, wherein at least one voltage sensor (710, 720) is configured and arranged for voltage measurement in the range from 1 kV to 50 kV, preferably 5 kV to 45 kV, more preferably 5 kV to 22 kV. 10. Messungseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Einheit (100) ferner so konfiguriert und angeordnet ist, dass sie Fehler und/oder einen Kurzschluss in mindestens einem Hochspannungsleiter (310, 320, 330) erkennt und anzeigt.10. Measurement unit according to one of the preceding claims, wherein the unit (100) is further configured and arranged in such a way that it detects and displays errors and / or a short circuit in at least one high-voltage conductor (310, 320, 330). 11. Messungseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, die ferner so konfiguriert und angeordnet ist, dass sie im Falle einer Fehleranzeige ein Unterbrechungssignal erzeugt, wobei das Unterbrechungssignal so konfiguriert und angeordnet ist, dass es ein Sicherheitsrelais auslöst, wobei das Sicherheitsrelais so konfiguriert und angeordnet ist, dass es einen Fluss elektrischer Energie zu mindestens einem Hochspannungsleiter (310, 320, 330) unterbricht.11. Measurement unit according to one of the preceding claims, further configured and arranged to generate an interrupt signal in the event of an error indication, the interrupt signal being configured and arranged to trip a safety relay, the safety relay being configured and arranged so that it interrupts a flow of electrical energy to at least one high-voltage conductor (310, 320, 330). 12. Messungseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, die so konfiguriert und angeordnet ist, dass sie Blindströme und/oder Blindleistung und/oder Oberschwingungen von mindestens einem Hochspannungsleiter (310, 320, 330) misst.12. Measurement unit according to one of the preceding claims, which is configured and arranged to measure reactive currents and / or reactive power and / or harmonics of at least one high-voltage conductor (310, 320, 330). 13. Messungseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Einheit (100, 150) so konfiguriert und angeordnet ist, dass sie Folgendem entspricht: - der Norm IEC 60071-1:2006+AMD1 Isolationsanforderungen; und/oder - der Hochspannungsprüftechniken nach der Norm IEC 60060-2:2010 oder IEC 60060-3:2010 für spezifizierte Spannungsniveaus gemäß der Norm IEC 60060-1:2010.13. A measurement unit according to any one of the preceding claims, wherein the unit (100, 150) is configured and arranged to conform to: - the standard IEC 60071-1: 2006 + AMD1 insulation requirements; and or - the high-voltage test techniques according to the standard IEC 60060-2: 2010 or IEC 60060-3: 2010 for specified voltage levels according to the standard IEC 60060-1: 2010. 14. Messungseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Einheit (100) so konfiguriert ist, dass sie der Hochstromprüfnorm IEC 62475:2010 entspricht.14. Measurement unit according to one of the preceding claims, wherein the unit (100) is configured so that it corresponds to the high-current test standard IEC 62475: 2010. 15. Messungseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Einheit (100) so konfiguriert ist, dass sie die beiden Stromwerte in Übereinstimmung mit dem Standard der Genauigkeitsklasse 0,5 s oder 0,2 s der Familie IEC 61869 misst.15. Measurement unit according to one of the preceding claims, wherein the unit (100) is configured so that it measures the two current values in accordance with the standard of accuracy class 0.5 s or 0.2 s of the IEC 61869 family. 16. Messungseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Einheit (100) so konfiguriert ist, dass sie die beiden Spannungswerte in Übereinstimmung mit dem Standard der Genauigkeitsklasse 0,5 s oder 0,2 s der Familie IEC 61869 misst.16. Measurement unit according to one of the preceding claims, wherein the unit (100) is configured such that it measures the two voltage values in accordance with the standard of the accuracy class 0.5 s or 0.2 s of the IEC 61869 family.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11016132B2 (en) * 2019-06-03 2021-05-25 X Development Llc Non-contact detection of electrical energy
DE102020123334A1 (en) * 2020-09-07 2022-03-10 Ledvance Gmbh Expansion module for functional expansion of a network structure
CN113252980A (en) * 2021-03-31 2021-08-13 华为技术有限公司 Optical storage system and ground insulation impedance detection method
CN114002497A (en) * 2021-09-30 2022-02-01 北京海博思创科技股份有限公司 Portable power detection device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011063851A1 (en) * 2009-11-30 2011-06-03 Abb Research Ltd. A softstarter for controlling an asynchronous three-phase motor
US20180143234A1 (en) * 2016-11-18 2018-05-24 Dennis Allen Saxby Overhead power line sensor

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8560256B2 (en) * 2009-07-18 2013-10-15 Nexlent, Llc Electrical power system sensor devices, electrical power system monitoring methods, and electrical power system monitoring systems
US9379556B2 (en) * 2013-03-14 2016-06-28 Cooper Technologies Company Systems and methods for energy harvesting and current and voltage measurements

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011063851A1 (en) * 2009-11-30 2011-06-03 Abb Research Ltd. A softstarter for controlling an asynchronous three-phase motor
US20180143234A1 (en) * 2016-11-18 2018-05-24 Dennis Allen Saxby Overhead power line sensor

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